他创立中国工程热物理学科｜吴仲华

“中国有吴仲华，还要引进航空发动机？”

吴仲华在工作

来源 | 中国科学院工程热物理研究所

20世纪70年代，当我国计划引进英国罗罗公司的斯贝发动机时，英国人非常诧异。因为，斯贝发动机的研制，得益于我国科学家吴仲华提出的叶轮机械三元流动理论，并且，世界上主流航空发动机的研制都利用了该理论。

20世纪50年代初，叶轮机械界发生了两件大事：电子计算机的发明和叶轮机械三元流动理论的创立。

1946年，世界上第一台通用电子数字计算机在美国诞生。当时人们并未预料到其变革性的影响，吴仲华却洞察先机，成为国际大规模科学计算的开拓者之一。

1950年，吴仲华经过严格的论证分析，做出两大颠覆性突破：一是摒弃当时公认的视叶片为孤立翼型的方法，将难以计算的黏性选项代之以熵的梯度，提出吴氏方程；二是抛弃当时流体力学界推崇的解析求解方法，把复杂的三维空间流动分解成几个简单合理的二维计算，使得利用计算机进行数值求解成为可能。

吴仲华与学生

来源 | 中国科学院工程热物理研究所

“这个理论完美结合了丰富的想象力、清晰的物理概念、严格的数学演绎和方便的工程应用，体现了工程科学之美。”吴仲华的学生和多年的助手、中国科学院院士徐建中说。

然而，辉煌的学术成就留不住吴仲华的心。朝鲜战争的爆发，引发远东局势骤然紧张，海外封锁加剧。在强烈爱国之心的驱使下，1954年，吴仲华携家人以赴欧洲旅游为名，辗转多国，历经波折回到祖国，立志让这套源自中国人的理论服务于中国本土产业。

1956年，吴仲华在清华大学创办全国第一个燃气轮机专业；同年建立中国科学院动力研究室，后续推动筹建中国科学院工程热物理研究所并担任首任所长；建立工程热物理学科教学体系，创办中国工程热物理学会与《工程热物理学报》，搭建起我国完整的工程热物理科研与人才培养体系。

中国科学院力学所燃烧实验室高空点火实验台

来源 | 中国科学院工程热物理研究所

“中国人搞出的理论，首先要为中国人服务！”

这是吴仲华一生的理想与抱负，亦是他回国之后的行动指南。

燃气轮机系国之重器，是衡量一个国家工业水平和科技能力的标志之一。吴仲华最大的理想，是在中国独立自主发展航空发动机和燃气轮机。

然而受限于当时国内整体工业基础薄弱、配套体系不足的情况，这套顶尖理论长期难以直接转化为成熟的国产航空发动机产品。在20世纪70年代，我国引进了英国斯贝航空发动机，后因原配套机型研制计划调整，这批发动机一度面临闲置困境。

吴仲华临危受命投入斯贝发动机改进工作，1977年赴西安主持相关技术攻坚，结合三元流动理论优化叶片结构，提出将闲置斯贝航发改造为舰用、工业燃气轮机的方案，完成改型研制，弥补原有设计短板，为涡扇-9发动机国产化和舰船动力装备研发筑牢基础，盘活引进装备价值，走出一条适配国情的燃气轮机发展路径。

1980年，超声速叶栅风洞实验台安装

来源 | 中国科学院工程热物理研究所

从创立世界级基础理论，冲破封锁归国育人，到推动斯贝发动机改型应用，吴仲华用一生践行科技报国的初心。如今我国航空发动机、重型燃气轮机产业持续突破，一代代科研人员沿用吴氏理论深耕研发，不断补齐国产动力短板，一步步实现吴仲华扎根本土、自主自强的毕生夙愿。

科学家简介

吴仲华（1917年7月27日—1992年9月19日），中国共产党优秀党员，中国科学院院士、工程热物理学家。

他创造性地建立了叶轮机械三元流动通用理论，得到了国际学术和工程技术界的公认，被称为“吴氏通用理论”；作为叶轮机械三元流动理论的创始人，中国工程热物理学科和中国科学院工程热物理研究所创立者之一，吴仲华为提高我国能源利用水平作出了巨大贡献。

参考文献：

[1] 科技脊梁：吴仲华.中国科学院官网.2022-10-08.

[2] 吴仲华：船骥托起一片天.中国科学报.2024-06-11.

[3] 吴仲华诞辰 100 周年专题.中国科学院工程热物理研究所官网.2017.

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